Caracterização óptica e elétrica de filmes finos de GaAs dopados com mg crescidos pela técnica de MBE

• Autor(a) principal: Henrique Limborço
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-97WHSR
• topic: Física; Física

O crescimento de filmes finos de GaAs dopados com Magnésio crescidos em substratos de GaAs(100) pela técnica de Epitaxia por Feixe Molecular (MBE) foram muito pouco estudados[1]. O Magnésio é uma opção não cancerígena e não tóxica ao Berílio como dopante tipo p em materiais como GaAs, GaN e outras ligas[1-3], formando um defeito aceitador raso no GaAs, quando incorporado num sítio de Ga[1, 4] (defeito substitucional Mg Ga). Até onde sabemos, nunca foi realizado um estudo das propriedades elétricas e ópticas de filmes finos de GaAs dopados com Mg crescidos pela técnica de MBE em substratos de GaAs com orientação (111)B. Para esse fim foram crescidas 79 amostras em substratos semi-isolantes de GaAs não dopados, com orientações (100) e (111)B, com variadas condições de crescimento. As propriedades de transporte eletrônico, como mobilidade Hall e concentração de portadores Hall, foram estudadas através de medidas de efeito Hall padrão usando o método de Van der Pauw de quatro pontos. Medidas de efeito Hall a temperatura ambiente foram realizadas para as amostras com concentração de portadores na faixa de 1016 ~ 1019cm -3. A energia de ativação para o processo de dessorção do Mg na superfície em crescimento do filme foi determinada para estas duas orientações. Foi encontrado o valor de para as amostras crescidas em substratos de GaAs (100) e para (111)B. Nossos resultados confirmam os valores encontrados anteriormente para a orientação (100) e indicam, conforme sugerido por Makoto et al.[5], que o sítio disponível para incorporação do Mg nas amostras com a orientação (111)B é mais estável que o sítio ligante para a orientação (100). As propriedades ópticas das amostras foram analisadas através de medidas de fotoluminescência em diversas temperaturas. A posição do pico e-A foi usada para determinar a energia de ativação do defeito na estrutura eletrônica do GaAs e revelou uma pequena diferença entre o valor para os filmes finos crescidos em substratos de GaAs (100) e (111)B, Ea100= 27meV e Ea11b= 33meV, respectivamente. Um estudo do comportamento da PL em função da temperatura também foi realizado para adquirir algum conhecimento dos mecanismos de recombinação não radiativos presentes na amostra.